Ett team av astronomer ledda av William Dixon från Space Telescope Science Institute i Baltimore, Maryland, har presenterat ny spektralanalys av den ultraviolett-ljusa stjärnan Y453. Studien, presenterades den 3 augusti i en artikel publicerad på arXiv.org, avslöjar insikter om stjärnans fysiska parametrar, kemisk sammansättning och dess utveckling.

Y453 är en del av klothopen Messier 4, eller M4 (även känd som NGC 6121) som ligger cirka 7, 200 ljusår bort från jorden. De gåtfulla ultraviolett-ljusa stjärnorna som Y453 är föremål under utveckling, antingen från den asymptotiska jättegrenen (AGB) eller direkt från den extrema horisontella grenen (EHB), på den vita dvärgens kylningskurva. Därför, stjärnparametrar och fotosfäriska mängder av sådana stjärnor kan förbättra vår kunskap om stjärnutveckling med låg massa och bildandet av vita dvärgar.

För att bättre förstå Y453 och ultraviolett-ljusa stjärnor i allmänhet, Dixons team har observerat denna stjärna med Cosmic Origins Spectrograph (COS) på Hubble Space Telescope (HST). Observationerna, genomfördes den 9 februari, 2015, gjorde det möjligt för forskarna att få viktig information om Y453.

"Vi har utfört en spektralanalys av den UV-ljusa stjärnan Y453 i M4, " skrev författarna i tidningen. Teamet fick viktig information om Y453:s massa, radie, ljusstyrka, effektiv temperatur och fotosfäriska överflöd. De jämförde dessa parametrar med nya evolutionära modeller, och stjärnans överflöd med klustervärdena.

Enligt studien, Y453 har en effektiv temperatur på 71, 675 K, vilket bevisar att stjärnan är mycket hetare än man tidigare trott. Inledande optiska observationer visade att den har en effektiv temperatur på cirka 56, 000 K. Spektralanalysen avslöjar att Y453 har en massa på ungefär 0,53 solmassor, en radie på bara 0,17 solradier, och en luminositet (log luminosity of Y453/solar luminosity) på 2,84. Dessa värden överensstämmer med de värden som förväntas av en utvecklad stjärna i en klothop.

"Vi skalar modellen för att matcha stjärnans optiska och nära-infraröda magnituder och härleder en stjärnmassa och ljusstyrka som överensstämmer med de värden som förväntas av en utvecklad stjärna i M4, " står det i tidningen.

Värdena som härleds av forskare indikerar att Y453 troligen har utvecklats från den blå horisontella grenen, lämnar den asymptotiska jättegrenen innan den tredje muddringen. Forskarna mätte också stjärnans fotosfäriska mängder av helium (He), kol (C), kväve (N), syre (O), kisel (Si), svavel (S), titan (Ti), krom (Cr), järn (Fe), och nickel (Ni). De fann att överflöd av kol, kväve och syre är 0,25 dex större än andra generationens röda jättegren (RGB) stjärnor, medan mängderna av kisel och svavel matchar de i klustret. Dessutom, förekomsten av järntoppelementen (förutom järn självt) förstärks med 1,0 till 3,0 dex.

"Det är troligt att de observerade mängderna av Y453 representerar de kombinerade effekterna av multipla diffusion och mekaniska processer inom stjärnfotosfären, ", avslutade astronomerna.

© 2017 Phys.org